Schorl

Le schorl est une espèce minérale de la famille des tourmalines, groupe des silicates, sous-groupe des cyclosilicates, de formule NaFe2+3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4.

Schorl
Catégorie IX : silicates[1]

Schorl
Général
Classe de Strunz
9.CK.05
Classe de Dana
61.03.01.10
Formule chimique H4Al6B3Fe3NaO31Si6 NaFe2+3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4
Identification
Masse formulaire[2] 1 053,373 ± 0,038 uma
H 0,38 %, Al 15,37 %, B 3,08 %, Fe 15,9 %, Na 2,18 %, O 47,09 %, Si 16 %,
Couleur noir, brun sombre
Système cristallin trigonal
Clivage aucun
Cassure irrégulière à conchoïdale
Échelle de Mohs 7
Trait blanc
Éclat vitreux à résineux
Propriétés optiques
Propriétés chimiques
Densité 3,18 - 3,22
Solubilité insoluble par les acides
Propriétés physiques
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Inventeur et étymologie

Le nom « schorl » est emprunté à l'allemand Schörl, par l'intermédiaire de l'anglais schork rock.

Caractéristiques physico-chimiques

Critères de détermination

Le schorl est d'éclat vitreux à résineux et de couleur noire à brun sombre. Sa fracture est irrégulière à conchoïdale, son trait est blanc.

Ses cristaux sont prismatiques à six pans, à faces alternativement larges et étroites, donnant une section plutôt triangulaire.

Le schorl est insoluble dans les acides.

Cristallochimie

Le schorl fait partie du groupe 9.CK.05 selon la classification de Strunz : il s'agit d'un silicate (IX), plus précisément d'un cyclosilicate (9.C) contenant des anneaux à six membres Si6O18 avec des anions complexes insulaires (9.CK).

Membres du groupe 9.CK.05 (classification de Strunz)
Minéral Formule Groupe ponctuel Groupe d'espace
BuergeriteNaFe3Al6(BO3)3Si6O21F3mR3m
ChromdraviteNaMg3(Cr,Fe)6(BO3)3(Si6O18)(OH)43mR3m
DraviteNaMg3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)43mR3m
ElbaïteNa(Li,Al)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)43mR3m
Feruvite(Ca,Na)(Fe,Mg,Ti)3(Al,Mg,Fe)6(BO3)3(Si6O18)(OH)43mR3m
Foitite[]Na<0,5(Fe,Al)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)43mR3m
HydroxyuviteCaMg3(Al5Mg)(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH)3mR3m
LiddicoatiteCa(Li,Al)3Al6(BO3)3(Si6O18)(O,OH,F)43mR3m
Magnésiofoitite[](Mg2Al)Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)43mR3m
OleniteNaAl3Al6(BO3)3(Si6O18)(O,OH)43mR3m
Povondraite(Na,K)(Fe2+,Fe3+)3(Fe,Mg,Al)6(BO3)3(Si6O18)(OH)43mR3m
Rossmanite[]LiAl2Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)43mR3m
SchorlNaFe3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)43mR3m
Schorl-FNaFe3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)3(F,OH)3mR3m
Uvite(Ca,Na)(Mg,Fe)3Al5Mg(BO3)3(Si6O18)(OH,F)43mR3m
VanadiumdraviteNaMg3V6(BO3)3(Si6O18)(OH)43mR3m

Selon la classification de Dana, le schorl sert de chef de file à un groupe de minéraux qui porte son nom, le groupe du schorl (noté 61.03e.01) : il fait partie des cyclosilicates contenant des anneaux à six membres (61) et des groupes de borate, plus particulièrement du groupe des tourmalines sodiques (61.03e). Le groupe du schorl contient les minéraux chromdravite, dravite, schorl, schorl-F et vanadiumdravite.

Cristallographie
Structure du schorl, projetée sur le plan (a, b). Rouge : Fe, jaune : Si, gris : Al, cyan : Na, bleu : O, vert : B. Les atomes d'hydrogène ne sont pas représentés.

Le schorl cristallise dans le système cristallin trigonal, de groupe d'espace R3m (Z = 3 unités formulaires par maille conventionnelle)[3]. Ses paramètres de maille (dans le réseau hexagonal) sont = 15,992 Å et = 7,190 Å (V = 1 592 Å3), sa masse volumique calculée est 3,29 g/cm3.

Les cations Na+ sont en coordination 9 d'anions O2−, avec une longueur de liaison Na-O moyenne de 2,690 Å.

Les cations Fe2+ sont en coordination octaédrique d'O2−, avec une longueur de liaison Fe-O moyenne de 2,060 Å. Les octaèdres FeO6 forment des groupes Fe3O13 en mettant en commun leurs arêtes.

Les cations Al3+ sont en coordination octaédrique d'O2−, avec une longueur de liaison Al-O moyenne de 1,922 Å. Les octaèdres AlO6 sont reliés par leurs arêtes et forment des chaînes hélicoïdales AlO4 le long de la direction c ; ces chaînes sont reliées par des sommets dans le plan (a, b) et partagent des arêtes avec les groupes Fe3O13.

Les cations B3+ sont en coordination plane triangulaire d'O2−, avec une longueur de liaison B-O moyenne de 1,376 Å. Les groupes BO3 sont reliés par leurs sommets aux chaînes AlO4 et aux groupes Fe3O13.

Les cations Si4+ sont en coordination tétraédrique d'O2−, avec une longueur de liaison Si-O moyenne de 1,620 Å. Les tétraèdres SiO4 sont reliés par leurs sommets et forment des anneaux Si6O18. Ils sont reliés par leurs sommets aux chaînes AlO4 et aux groupes Fe3O13.

Gîtologie et minéraux associés

On le trouve surtout principalement dans les pegmatites, les veines hydrothermales de hautes températures et les granites.

Notes et références
  1. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ICSD No 4380 ; (en) Suzanne Fortier et G. Donnay, « Schorl refinement showing composition dependence of the tourmaline structure », The Canadian Mineralogist, vol. 13, no 2,‎ , p. 173-177

Voir aussi

Bibliographie
  • Monica Price et Kevin Walsh, Roches et Minéraux, dans Larousse Nature en poche

Liens externes
  • Portail des minéraux et roches
  • Portail de la chimie
Cet article est issu de Wikipedia. Le texte est sous licence Creative Commons - Attribution - Partage dans les Mêmes. Des conditions supplémentaires peuvent s'appliquer aux fichiers multimédias.